【摘 要】
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本文综述了混凝土碱硅酸反应(alkali-silica reaction,ASR)膨胀预测模型的研究现状,ASR对混凝土结构造成的损伤修复难度高,修复成本大,应对这类耐久性问题主要以预防为主,补救为辅,而精确的预测模型可以评估混凝土结构的实时状态,有助于抑制混凝土中的ASR.本文首先概述了混凝土ASR的过程和机理,然后详细介绍了ASR膨胀预测模型的研究现状.ASR建模过程中需要考虑反应物含量、温度、湿度、胶凝材料组成和骨料尺寸等多种因素的影响.ASR模型主要包括理论模型、结构模型(宏观模型)和材料模型(细
【机 构】
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福州大学土木工程学院,福州 350116
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本文综述了混凝土碱硅酸反应(alkali-silica reaction,ASR)膨胀预测模型的研究现状,ASR对混凝土结构造成的损伤修复难度高,修复成本大,应对这类耐久性问题主要以预防为主,补救为辅,而精确的预测模型可以评估混凝土结构的实时状态,有助于抑制混凝土中的ASR.本文首先概述了混凝土ASR的过程和机理,然后详细介绍了ASR膨胀预测模型的研究现状.ASR建模过程中需要考虑反应物含量、温度、湿度、胶凝材料组成和骨料尺寸等多种因素的影响.ASR模型主要包括理论模型、结构模型(宏观模型)和材料模型(细观模型),理论模型主要用来描述ASR的化学机理和预测骨料的最劣粒径,但该模型只适用于特定类型的骨料;材料模型在材料层面上解释了受ASR影响的混凝土的劣化机理,却忽略了混凝土收缩和徐变等因素的影响;结构模型通常被用来模拟和预测混凝土结构在ASR下的力学行为,但未充分考虑碱硅酸膨胀的化学过程以及离子扩散对ASR膨胀的影响.
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为提高玄武岩纤维对沥青混合料的改善效果,采用响应曲面法设计试验进行研究,得到玄武岩纤维改性沥青混合料的最佳掺配方式.参照优化方案制备纤维沥青混合料,通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验进行相关路用性能分析.试验结果表明,玄武岩纤维长度和掺量的最佳优化方案是纤维长度为6 mm,纤维掺量为6％.玄武岩纤维的掺入可以提高沥青混合料的高温性能和抗水损坏能力,最佳掺量下混合料动稳定度和冻融劈裂强度比分别是基质沥青混合料的252.4％和113.1％.同时纤维可提升沥青混合料低温性能,延长沥青混合
为探究氧化石墨烯(GO)对混凝土微观结构及力学性能的影响,配置了5种掺量的GO分散液,对其不同龄期立方体混凝土试件进行抗压、劈裂抗拉试验研究.利用扫面电镜分析了混凝土的微观结构,并给出了力学性能提高的微观作用机理.研究表明:GO混凝土的微观结构致密紧凑有秩,粗骨料界面水化凝结更加完整,致使混凝土抗压和劈裂抗拉强度有较为明显的提高.GO掺量为0.07％和0.09％时,混凝土抗压和劈裂抗拉的强度增幅分别为30.64％和29.71％,掺量为0.07％时两者均提高较大.GO对混凝土的延性有一定提高效果.
采用分子动力学模拟拉拔实验,研究了石墨烯改性沥青的界面力学性能.选用沥青4组分模型,通过分子动力学模拟得到沥青的密度与玻璃化转换温度,并实验值进行对比,验证了沥青模型的正确性.在此基础上,建立石墨烯改性沥青复合材料模型.采用速度方法模拟拉拔实验,得到界面应力与分离位移关系.这一关系与宏观状态下得到的内聚区模型所描述的趋势一致,并且其中的指数内聚区模型与模拟结果吻合更好.最后讨论了加载速率对应力响应的影响,发现不同加载速率对界面粘结强度影响较大.高加载速率下石墨烯改性沥青破坏为界面粘结破坏,而低加载速率下则
基于L16(45)正交表设计16组聚丙烯-钢纤维/再生粗骨料混凝土(PP-SF/RCA混凝土)和1组基准组混凝土的7 d抗压强度和28 d抗压、劈拉及弯折强度试验,研究VP、VS和RR三因素对PP-SF/RCA混凝土力学性能的影响.结果表明,PP-SF/RCA混凝土的7 d抗压强度和28 d抗压、劈拉及弯折强度均大于基准组,较基准组最大增幅分别为41.9％、23.0％、59.1％和28.9％;7和28 d抗压强度随VP、VS和RR的变化趋势相似,但7 d抗压强度的方差分析结果不显著;对于28 d抗压强度,
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采用改进二电极交流电法研究了玄武岩-聚丙烯纤维增强混凝土(BPFRC)电阻率,采用压汞试验分析了BPFRC的孔结构.结果表明,相较于未掺纤维混凝土,单掺聚丙烯纤维、单掺玄武岩纤维、混杂纤维0.1％、混杂纤维0.2％电阻率分别提高了11.3％、20.5％、29.4％、-23.0％;相较于C30混凝土,C40、C50电阻率分别提高了18.3％和44.8％.通过孔结构分析发现,除了混杂纤维0.2％,BPFRC少害孔较多,多害孔较少,最可几孔径较小;随着强度提高,孔隙率降低,无害孔增加,多害孔减少,从机理上分析了
在普通硅酸盐水泥P.O 42.5的基础上,选择聚羧酸减水剂和粗骨料,并以氧化石墨烯作为增强体,制备出了不同氧化石墨烯掺量(0.00,0.05％,0.10％和0.15％(质量分数))的混凝土复合材料,研究了不同氧化石墨烯掺量下混凝土复合材料的性能差异.结果表明,随着氧化石墨烯的掺杂,混凝土的水化难度降低,水化反应速率增加,混凝土复合材料相互之间的颗粒接触更加紧密,且氧化石墨烯的掺杂并未产生新的水化产物;当氧化石墨烯的含量为0.10％(质量分数)时,复合材料的流动度最大为256 mm,坍落度和孔隙率达到了最低
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